2982020004

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

P

OBIEGI GAZOWE

Obieg - cykl przemian, po przejściu których stan końcowy czynnika jest identyczny ze stanem początkowym. Obrazem geometrycznym obiegu jest linia zamknięta.

Dla obiegu termodynamicznego:

•    przyrost energii wewnętrznej jest równy zero

•    całe ciepło, które pozostało w układzie podczas obiegu zostaje wykorzystane na wykonanie przez układ pracy

•    praca obiegu to pole zakreskowane na wykresie obiegu

PROSTY CYKL (OBIEG PRAWOBIEŻNY)

Jest to cykl, którego odbywa się zgodnie ze wskazówkami zegara. Zarówno ciepło obiegu (doprowadzane do układu), jak i praca układu (wykonuje ją czynnik zamknięty w układzie) mają wartości dodatnie.

Obiegiem prawobieżnym charakteryzuje się SILNIK CIEPLNY, który znajdując się na drodze przepływu ciepła ze źródła górnego (gorącego) do źródła dolnego (zimnego), zamienia w sposób ciągły część ciepła na pracę.

W silniku parowym czynnikiem jest woda, która wrząc w kotle wytwarza parę o wysokim ciśnieniu. Para wywierając ciśnienie na tłok wykonuje pracę zewnętrzną, a następnie ulega kondensacji w skraplaczu i powraca do kotła. Podczas procesu kondensacji spada ciśnienie i tłok wraca do pozycji wyjściowej. Kocioł jest górnym źródłem ciepła, a skraplacz - dolnym. Na końcu obiegu silnik znajduje się w stanie wyjściowym, ale po drodze nastąpiło pobranie ciepła w kotle, oddanie go w skraplaczu i została wykonana praca.

W silniku spalinowym górnym źródłem ciepła jest komora spalania, w której następuje zamiana energii chemicznej paliwa na energię cieplną czynnika roboczego. Czynnikiem roboczym są spaliny. Dolnym źródłem ciepła jest układ chłodzenia silnika.

Sprawność obiegu silnika

W silniku spalinowym część ciepła dostarczonego do spalania paliwa musi być odprowadzona do chłodnicy, a część wraz ze spalinami uchodzi do atmosfery. Udział ciepła zamienianego na pracę decyduje o zużyciu